05-資料型別

資料型別

1.字元型

字元型變數用於儲存一個單一字元，在 C 語言中用 char 表示，其中每個字元變數都會佔用 1 個位元組。在給字元型變數賦值時，需要用一對英文半形格式的單引號(' ')把字元括起來。

記憶體中只能儲存二進位制數,如何儲存字元,需要將字元轉換為二進位制儲存在記憶體中,對應編碼使用ASCII表
字元變數實際上並不是把該字元本身放到變數的記憶體單元中去，而是將該字元對應的 ASCII 編碼放到變數的儲存單元中。char的本質就是一個1位元組大小的整型。

1.1 ASCII表

ASCII ((American Standard Code for Information Interchange): 美國資訊交換標準程式碼）是基於拉丁字母的一套電腦編碼系統，主要用於顯示現代英語和其他西歐語言。它是最通用的資訊交換標準，並等同於國際標準ISO/IEC 646。ASCII第一次以規範標準的型別發表是在1967年，最後一次更新則是在1986年，到目前為止共定義了128個字元。

Bin (二進位制)	Oct (八進位制)	Dec (十進位制)	Hex (十六進位制)	縮寫/字元	解釋
0000 0000	00	0	0x00	NUL(null)	空字元
0000 0001	01	1	0x01	SOH(start of headline)	標題開始
0000 0010	02	2	0x02	STX (start of text)	正文開始
0000 0011	03	3	0x03	ETX (end of text)	正文結束
0000 0100	04	4	0x04	EOT (end of transmission)	傳輸結束
0000 0101	05	5	0x05	ENQ (enquiry)	請求
0000 0110	06	6	0x06	ACK (acknowledge)	收到通知
0000 0111	07	7	0x07	BEL (bell)	響鈴
0000 1000	010	8	0x08	BS (backspace)	退格
0000 1001	011	9	0x09	HT (horizontal tab)	水平製表符
0000 1010	012	10	0x0A	LF (NL line feed, new line)	換行鍵
0000 1011	013	11	0x0B	VT (vertical tab)	垂直製表符
0000 1100	014	12	0x0C	FF (NP form feed, new page)	換頁鍵
0000 1101	015	13	0x0D	CR (carriage return)	Enter鍵
0000 1110	016	14	0x0E	SO (shift out)	不用切換
0000 1111	017	15	0x0F	SI (shift in)	啟用切換
0001 0000	020	16	0x10	DLE (data link escape)	資料鏈路轉義
0001 0001	021	17	0x11	DC1 (device control 1)	裝置控制1
0001 0010	022	18	0x12	DC2 (device control 2)	裝置控制2
0001 0011	023	19	0x13	DC3 (device control 3)	裝置控制3
0001 0100	024	20	0x14	DC4 (device control 4)	裝置控制4
0001 0101	025	21	0x15	NAK (negative acknowledge)	拒絕接收
0001 0110	026	22	0x16	SYN (synchronous idle)	同步空閒
0001 0111	027	23	0x17	ETB (end of trans. block)	結束傳輸塊
0001 1000	030	24	0x18	CAN (cancel)	取消
0001 1001	031	25	0x19	EM (end of medium)	媒介結束
0001 1010	032	26	0x1A	SUB (substitute)	代替
0001 1011	033	27	0x1B	ESC (escape)	換碼(溢位)
0001 1100	034	28	0x1C	FS (file separator)	檔案分隔符
0001 1101	035	29	0x1D	GS (group separator)	分組符
0001 1110	036	30	0x1E	RS (record separator)	記錄分隔符
0001 1111	037	31	0x1F	US (unit separator)	單元分隔符
0010 0000	040	32	0x20	(space)	空格
0010 0001	041	33	0x21	!	歎號
0010 0010	042	34	0x22	"	雙引號
0010 0011	043	35	0x23	#	井號
0010 0100	044	36	0x24	$	美元符
0010 0101	045	37	0x25	%	百分號
0010 0110	046	38	0x26	&	和號
0010 0111	047	39	0x27	'	閉單引號
0010 1000	050	40	0x28	(	開括號
0010 1001	051	41	0x29	)	閉括號
0010 1010	052	42	0x2A	*	星號
0010 1011	053	43	0x2B	+	加號
0010 1100	054	44	0x2C	,	逗號
0010 1101	055	45	0x2D	-	減號/破折號
0010 1110	056	46	0x2E	.	句號
0010 1111	057	47	0x2F	/	斜槓
0011 0000	060	48	0x30	0	字元0
0011 0001	061	49	0x31	1	字元1
0011 0010	062	50	0x32	2	字元2
0011 0011	063	51	0x33	3	字元3
0011 0100	064	52	0x34	4	字元4
0011 0101	065	53	0x35	5	字元5
0011 0110	066	54	0x36	6	字元6
0011 0111	067	55	0x37	7	字元7
0011 1000	070	56	0x38	8	字元8
0011 1001	071	57	0x39	9	字元9
0011 1010	072	58	0x3A	:	冒號
0011 1011	073	59	0x3B	;	分號
0011 1100	074	60	0x3C	<	小於
0011 1101	075	61	0x3D	=	等號
0011 1110	076	62	0x3E	>	大於
0011 1111	077	63	0x3F	?	問號
0100 0000	0100	64	0x40	@	電子郵件符號
0100 0001	0101	65	0x41	A	大寫字母A
0100 0010	0102	66	0x42	B	大寫字母B
0100 0011	0103	67	0x43	C	大寫字母C
0100 0100	0104	68	0x44	D	大寫字母D
0100 0101	0105	69	0x45	E	大寫字母E
0100 0110	0106	70	0x46	F	大寫字母F
0100 0111	0107	71	0x47	G	大寫字母G
0100 1000	0110	72	0x48	H	大寫字母H
0100 1001	0111	73	0x49	I	大寫字母I
01001010	0112	74	0x4A	J	大寫字母J
0100 1011	0113	75	0x4B	K	大寫字母K
0100 1100	0114	76	0x4C	L	大寫字母L
0100 1101	0115	77	0x4D	M	大寫字母M
0100 1110	0116	78	0x4E	N	大寫字母N
0100 1111	0117	79	0x4F	O	大寫字母O
0101 0000	0120	80	0x50	P	大寫字母P
0101 0001	0121	81	0x51	Q	大寫字母Q
0101 0010	0122	82	0x52	R	大寫字母R
0101 0011	0123	83	0x53	S	大寫字母S
0101 0100	0124	84	0x54	T	大寫字母T
0101 0101	0125	85	0x55	U	大寫字母U
0101 0110	0126	86	0x56	V	大寫字母V
0101 0111	0127	87	0x57	W	大寫字母W
0101 1000	0130	88	0x58	X	大寫字母X
0101 1001	0131	89	0x59	Y	大寫字母Y
0101 1010	0132	90	0x5A	Z	大寫字母Z
0101 1011	0133	91	0x5B	[	開方括號
0101 1100	0134	92	0x5C	\	反斜槓
0101 1101	0135	93	0x5D	]	閉方括號
0101 1110	0136	94	0x5E	^	脫字元
0101 1111	0137	95	0x5F	_	下劃線
0110 0000	0140	96	0x60	`	開單引號
0110 0001	0141	97	0x61	a	小寫字母a
0110 0010	0142	98	0x62	b	小寫字母b
0110 0011	0143	99	0x63	c	小寫字母c
0110 0100	0144	100	0x64	d	小寫字母d
0110 0101	0145	101	0x65	e	小寫字母e
0110 0110	0146	102	0x66	f	小寫字母f
0110 0111	0147	103	0x67	g	小寫字母g
0110 1000	0150	104	0x68	h	小寫字母h
0110 1001	0151	105	0x69	i	小寫字母i
0110 1010	0152	106	0x6A	j	小寫字母j
0110 1011	0153	107	0x6B	k	小寫字母k
0110 1100	0154	108	0x6C	l	小寫字母l
0110 1101	0155	109	0x6D	m	小寫字母m
0110 1110	0156	110	0x6E	n	小寫字母n
0110 1111	0157	111	0x6F	o	小寫字母o
0111 0000	0160	112	0x70	p	小寫字母p
0111 0001	0161	113	0x71	q	小寫字母q
0111 0010	0162	114	0x72	r	小寫字母r
0111 0011	0163	115	0x73	s	小寫字母s
0111 0100	0164	116	0x74	t	小寫字母t
0111 0101	0165	117	0x75	u	小寫字母u
0111 0110	0166	118	0x76	v	小寫字母v
0111 0111	0167	119	0x77	w	小寫字母w
0111 1000	0170	120	0x78	x	小寫字母x
0111 1001	0171	121	0x79	y	小寫字母y
0111 1010	0172	122	0x7A	z	小寫字母z
0111 1011	0173	123	0x7B	{	開花括號
0111 1100	0174	124	0x7C	|	垂線
0111 1101	0175	125	0x7D	}	閉花括號
0111 1110	0176	126	0x7E	~	波浪號
0111 1111	0177	127	0x7F	DEL (delete)	刪除

#include <stdio.h>

int main()
{
	char ch = 'a';
	printf("sizeof(ch) = %u\n", sizeof(ch));

	printf("ch[%%c] = %c\n", ch); //列印字元
	printf("ch[%%d] = %d\n", ch); //列印‘a’ ASCII的值

	char A = 'A';
	char a = 'a';
	printf("a = %d\n", a);		//97
	printf("A = %d\n", A);	//65

	printf("A = %c\n", 'a' - 32); //小寫a轉大寫A
	printf("a = %c\n", 'A' + 32); //大寫A轉小寫a

	ch = ' ';
	printf("空字元：%d\n", ch); //空字元ASCII的值為32
	printf("A = %c\n", 'a' - ' '); //小寫a轉大寫A
	printf("a = %c\n", 'A' + ' '); //大寫A轉小寫a

	return 0;
}

字元0在記憶體中儲存的是48,數字0在記憶體中儲存的是0

• 字元所對應的最大ASCII碼值為127,就可以表示所有的字元,所以就可以使用char型別進行儲存單個字元,所以char型別又稱為字元型

1.2 字元變數的輸入

#include <stdio.h>

int main()
{
	char ch;
	printf("請輸入ch的值：");

	//不要加“\n”
	scanf("%c", &ch);
	printf("ch = %c\n", ch); //列印ch的字元

	return 0;
}

1.3 跳脫字元

有特使含義的字元,反斜槓+字母表示一個字元

跳脫字元	含義	ASCII碼值（十進位制）
\a	警報	007
\b	退格(BS) ，將當前位置移到前一列	008
\f	換頁(FF)，將當前位置移到下頁開頭	012
\n	換行(LF) ，將當前位置移到下一行開頭	010
\r	回車(CR) ，將當前位置移到本行開頭	013
\t	水平製表(HT) （跳到下一個TAB位置）	009
\v	垂直製表(VT)	011
\	代表一個反斜線字元""	092
'	代表一個單引號（撇號）字元	039
"	代表一個雙引號字元	034
?	代表一個問號	063
\0	數字0	000
\ddd	8進位制跳脫字元，d範圍0~7	3位8進位制
\xhh	16進位制跳脫字元，h範圍09，af，A~F	3位16進位制

#include <stdio.h>

int main()
{
	printf("abc");
	printf("\refg\n"); //\r切換到句首， \n為換行鍵

	printf("abc");
	printf("\befg\n");//\b為退格鍵， \n為換行鍵

	printf("%d\n", '\123');// '\123'為8進位制跳脫字元，0123對應10進位制數為83
	printf("%d\n", '\x23');// '\x23'為16進位制跳脫字元，0x23對應10進位制數為35

	return 0;
}

1.4 字元與數值轉換

#include <stdio.h>

int main(){

  char ch_1 = 'a'; // 在記憶體中儲存的是97 ascii碼
  
  //列印字元的ascii碼  使用%d
  printf("%d\n",'a'); // 97
  printf("%d\n",'\n'); // 10   
  

  // 列印ascii數值對應的字元 %c
  printf("%c\n",ch_1); // 'a'

  char ch = '8'; // 定義字元8
  // 將字元8轉化為數字8
  // 用字元8-字元0就可以
  

  // 大寫和小寫轉換 a - 97 A - 65  ascii相差32
  char ch_2 = 'A';
  ch_2 = ch_2 + 32 ; 
  ch_3 = ch_2 + ' ';
  printf("%c\n",ch_2);  // a 

  // sizeof()
  printf("%d\n",sizeof(ch_2)); // 1個位元組--資料型別長度
  printf("%d\n",sizeof('a');  // 4位元組-- 'a'-->97-->int型別-->4個位元組

  return 0;
}

1.5 讀取多個字元

#include <stdio.h>

int main(){
  
  char ch = 0;
  scanf("%c",&ch); // 此時鍵盤輸入a,ch被賦值a;鍵盤輸入abc回車,ch也被賦值a,只能讀一個
  printf("%c\n",ch);

  // 讀取兩個字元--鍵盤輸入兩個字元
  char ch_1 = 0;
  char num = 0; 
  scanf("%c".&ch_1);   // 此時阻塞,等待輸入,輸入a回車, ch_1得到a  num得到\n
  scanf("%c",&num);
  printf("%c\n",ch_1);
  printf("%c\n",num);
  print("%d\n",ch_1);  // 97
  printf("%d\n",num);  // 10
  
  // 要連續輸入兩個字元給兩個變數,必須將中間輸入的回車\n吃掉,多加一個scanf()
  char ch_1 = 0;
  char num = 0; 
  scanf("%c".&ch_1);   // 此時阻塞,等待輸入,輸入a回車,b回車, ch_1得到a  num得到b
  printf("%c\n",ch_1);
  scanf("%c",&ch_1)
  scanf("%c",&num);
  printf("%c\n",num);
  print("%d\n",ch_1);  // 97
  printf("%d\n",num);  // 10
  system("pause");
  return 0;
}

2.浮點型

實型變數也可以稱為浮點型變數，浮點型變數是用來儲存小數數值的。在C語言中， 浮點型變數分為兩種： 單精度浮點數(float)、 雙精度浮點數(double)， 但是double型變數所表示的浮點數比 float 型變數更精確。

由於浮點型變數是由有限的儲存單元組成的，因此只能提供有限的有效數字。在有效位以外的數字將被捨去，這樣可能會產生一些誤差。

不以f結尾的常量是double型別，以f結尾的常量(如3.14f)是float型別。
float佔4個位元組,double佔8個位元組

#include <stdio.h>

int main()
{
   
  // 浮點型資料列印的時候,預設輸出6位小數
  float a = 3.1415926456;
  double b = 3.1415926456;
  printf("%f\n",a);
  printf("%f\n",b);  // a b 都輸出6位小數
  
  // 輸出多位小數  %m.nf -- m表示資料寬度,  .n 表示輸出幾位小數
  printf("%.8f\n",a)
  
  // float有效精度7位,double有效精度是15位
  printf("%.8f\n",b);   // a = 3.14159274   b = 3.14159264; 

  //傳統方式賦值
  float a = 3.14f; //或3.14F
  double b = 3.14;

  printf("a = %f\n", a);
  printf("b = %lf\n", b);

  //科學法賦值
  a = 3.2e3f; //3.2*1000 = 3200，e可以寫E
  printf("a1 = %f\n", a);

  a = 100e-3f; //100*0.001 = 0.1
  printf("a2 = %f\n", a);

  a = 3.1415926f;
  printf("a3 = %f\n", a); //結果為3.141593


  system("pause")       
  return 0;
}

3.限定符

限定符	含義
extern	宣告一個變數，extern宣告的變數沒有建立儲存空間。extern int a;//變數在定義的時候建立儲存空間
const	定義一個常量，常量的值不能修改。const int a = 10;
Volatile	防止編譯器最佳化程式碼
register	定義暫存器變數，提高效率。register是建議型的指令，而不是命令型的指令，如果CPU有空閒暫存器，那麼register就生效，如果沒有空閒暫存器，那麼register無效。

volatile int sum;
for(int i = 0;i < 100;i++){
  sum = i
}

// 結果等價於是: sum = 99,編譯器會將上述程式碼進行最佳化,但是有時候在描述硬體的時候不想
// 編譯器進行最佳化,所有加上volatile關鍵字進行修飾  

register將變數定義在暫存器,一些變數經常使用,定義在暫存器中,方便進行計算

4.字串常量

• 字串常量使用雙引號引起來
• 字串是記憶體中一段連續的char空間，以'\0'(數字0)結尾。
• 字串常量是由雙引號括起來的字元序列，如“china”、“C program”，“$12.5”等都是合法的字串常量。
• "abc" -- 在記憶體中實際上是四個字元 abc\0,\0得存在實際上是為了方便對字串進行操作,比如進行字串列印
  字串常量與字元常量的不同：
  
  每個字串的結尾，編譯器會自動的新增一個結束標誌位'\0'，即 "a" 包含兩個字元'a'和’\0’。

#include <stdio.h>

int main()
{
    string str = "abc";
    printf("%s\n",str);
    system("pause");
    return 0;
}

• 字元0('0') -- 在記憶體儲存ascii碼 -- 48
• \0 -- 在記憶體中儲存0
• 數字0 -- 在記憶體中儲存0
• 數字0和\0等價

5.輸入輸出函式

5.1 printf()和putchar()

printf是輸出一個字串，putchar輸出一個char。

#include <stdio.h>

int main()
{
    char ch = 'a';
    printf("%c\n",ch); // 使用%c列印一個字元
    putchar(ch);  // 使用putchar函式列印字元
    system("pause");
    return 0;
}

列印格式	對應資料型別	含義
%d	int	接受整數值並將它表示為有符號的十進位制整數
%hd	short int	短整數
%hu	unsigned short	無符號短整數
%o	unsigned int	無符號8進位制整數
%u	unsigned int	無符號10進位制整數
%x,%X	unsigned int	無符號16進位制整數，x對應的是abcdef，X對應的是ABCDEF
%f	float	單精度浮點數
%lf	double	雙精度浮點數
%e,%E	double	科學計數法表示的數，此處"e"的大小寫代表在輸出時用的"e"的大小寫
%c	char	字元型。可以把輸入的數字按照ASCII碼相應轉換為對應的字元
%s	char *	字串。輸出字串中的字元直至字串中的空字元（字串以'\0‘結尾，這個'\0'即空字元）
%p	void *	以16進位制形式輸出指標
%%	%	輸出一個百分號

printf附加格式：

字元	含義
l(字母l)	附加在d,u,x,o前面，表示長整數
-	左對齊
m(代表一個整數)	資料最小寬度
0(數字0)	將輸出的前面補上0直到佔滿指定列寬為止不可以搭配使用-
m.n(代表一個整數)	m指域寬，即對應的輸出項在輸出裝置上所佔的字元數。n指精度，用於說明輸出的實型數的小數位數。對數值型的來說，未指定n時，隱含的精度為n=6位。

#include <stdio.h>
int main()
{
	int a = 100;
	printf("a = %d\n", a);//格式化輸出一個字串
	printf("%p\n", &a);//輸出變數a在記憶體中的地址編號
	printf("%%d\n");

	char c = 'a';
	putchar(c);//putchar只有一個引數，就是要輸出的char
	long a2 = 100;
	printf("%ld, %lx, %lo\n", a2, a2, a2);

	long long a3 = 1000;
	printf("%lld, %llx, %llo\n", a3, a3, a3);

	int abc = 10;
	printf("abc = '%6d'\n", abc);  // 列印寬度6
	printf("abc = '%-6d'\n", abc); // 左對齊6位寬度
	printf("abc = '%06d'\n", abc); // 不足6位前面補0
	printf("abc = '%-06d'\n", abc); // err,左對齊,左補0衝突

	double d = 12.3;
        // m.n m--表示寬度 .m表示小數位數
	printf("d = \' %-10.3lf \'\n", d); // '12.300   '

	return 0;
}

5.2 scanf()和getchar()

• getchar是從標準輸入裝置讀取一個char。
• scanf透過%轉義的方式可以得到使用者透過標準輸入裝置輸入的資料。

#include <stdio.h>

int main()
{
	char ch1;
	char ch2;
	char ch3;
	int a;
	int b;

	printf("請輸入ch1的字元：");
	ch1 = getchar();
	printf("ch1 = %c\n", ch1);   // 輸入a 回車

	getchar(); //測試此處getchar()的作用,將上面的回車吃掉

	printf("請輸入ch2的字元：");
	ch2 = getchar();            // 輸入b回車
	printf("\'ch2 = %ctest\'\n", ch2);

	getchar(); //測試此處getchar()的作用 // 吃掉回車
	printf("請輸入ch3的字元："); // 輸入c 


	scanf("%c", &ch3);//這裡第二個引數一定是變數的地址，而不是變數名
	printf("ch3 = %c\n", ch3);

	printf("請輸入a的值：");
	scanf("%d", &a);
	printf("a = %d\n", a);

	printf("請輸入b的值：");
	scanf("%d", &b);
	printf("b = %d\n", b);

	return 0;
}